初中直观 · 高中论证拓展 · 三角函数 · 余弦定理
两根杆一样长,第三边为什么会变?
两边a、b与夹角C给定,0<C<180°,长度单位归一化。打开两杆铰链,测量两端间距。
问题的来处欧几里得《几何原本》 · 勾股关系的推广
余弦定理:问题从哪里来?
《几何原本》第二卷讨论锐角、钝角三角形边长平方之间的关系。后来三角函数记号把这些几何关系写成今天熟悉的余弦定理。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
c²=a²+b²−2ab cosC;C=90°时退化为勾股定理。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
什么时候第三边平方等于两边平方和?
换个条件,再试一次
夹角变为钝角,第三边平方更大还是更小?
看哪里?
本题是平面数学构造。三维将同一构造放入空间,便于换角度看;证明仍依据二维关系。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识三角函数 · 余弦定理涉及的量与单位:两杆夹角(°)、第一杆长(无量纲)、第二杆长(无量纲)。初中直观 · 高中论证拓展为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:打开两杆铰链,测量两端间距。
再做定量:保持其他条件,比较两杆夹角与第三边长度(无量纲),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
c²=a²+b²−2ab cosC;C=90°时退化为勾股定理。
对照核验提示:锐角:两杆夹角 60 °;直角:只改变两杆夹角 90 °。按这些题设自己操作并比较第三边长度,不把参考情景当个人完成。
适用范围:第三边2.6458;余弦修正项-6.0000。
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本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。